來源:hao123百家號 時(shí)間:2022-03-25 08:55:08
一般而言,魚類有三種不同的呼吸方式,更準(zhǔn)確地說是魚會(huì)用三種不同方式把水輸送到鰓來獲取氧氣。
第一種就是我們最常見的口腔抽吸方式,我們經(jīng)??梢杂^察到魚在水中嘴巴不停地開合,其實(shí)就是在把水抽到嘴巴中,然后通過鰓獲取水中的氧氣。
第二種是固定通氣孔方式,運(yùn)用這種呼吸方式的魚一般都是伏擊高手,它們把自己身體(包括嘴巴)埋在沙子底下,然后通過一個(gè)固定氣孔——比如眼睛來吸水呼吸。
第三種是強(qiáng)制通水的方式,簡單地說這種方式就是自己快速游動(dòng)的過程中張大嘴巴,讓水快速進(jìn)入嘴巴并通過鰓,以此獲取更多的氧氣。
許多魚會(huì)同時(shí)擁有一種以上的呼吸方式,它們可能既可以口腔抽吸,也有固定通氣孔,但是對于一些真正的快速游泳者來說,它們一般只有一種呼吸方式,那就是強(qiáng)制通水。
有15種不同的金槍魚,它們成年個(gè)體的體型大小相差懸殊,而那些最大的金槍魚品種是公認(rèn)的游泳速度最快的遠(yuǎn)洋魚類之一,比如黃鰭金槍魚,大西洋藍(lán)鰭金槍魚等。
所以,大型金槍魚都是用強(qiáng)制通水的方式來呼吸的,其它呼吸方式難以匹配它們速度所需的氧氣,而這種強(qiáng)制通水的方式需要魚不停地游動(dòng),不然它們就會(huì)窒息而死。
眾所周知,我們平時(shí)吃的生魚片大多時(shí)候就是金槍魚,你會(huì)發(fā)現(xiàn)這種魚的肉是鮮紅色的,和我們平時(shí)吃的白色魚肉有很大的差別。
其實(shí)金槍魚不僅需要不停游泳,它們是真正為速度而生的魚,鮮紅色的魚肉就是為了提速而進(jìn)化的。
金槍魚確實(shí)非常有趣,它們幾乎是用一種我們難以理解的方式在生存的,我們可以一起了解下它。
關(guān)于金槍魚
首先,在餐桌上都被我們叫作金槍魚的魚,它們其實(shí)是不同的品種。如果你仔細(xì)觀察魚肉的顏色就會(huì)發(fā)現(xiàn)其中的不同,你會(huì)發(fā)現(xiàn)有時(shí)候金槍魚魚肉是鮮紅的,有時(shí)候卻是暗紅的,這就是因?yàn)槌粤瞬煌慕饦岕~。
在商業(yè)和休閑捕撈的金槍魚中,至關(guān)重要的有幾種,包括黃鰭金槍魚、大眼金槍魚,大西洋藍(lán)鰭金槍魚….等等。
雖然這些作為商業(yè)金槍魚的品種體型大多都能超過1米,但其中最大的是大西洋藍(lán)鰭金槍魚,據(jù)信(不知道是否可靠),目前捕獲最長的達(dá)到4.6米,最重的達(dá)到900公斤。
由于金槍魚非常受消費(fèi)者的喜愛,所以這些大的金槍魚很值錢,2019年一條278公斤的大西洋藍(lán)鰭金槍魚拍出310萬美元的高價(jià)。
金槍魚給我們的印象往往都很大,但其實(shí)它們是從非常小——幾乎是微觀的體型開始成長的。
所有大型金槍魚的繁殖能力都很強(qiáng),雌性一年可以產(chǎn)下幾百萬顆卵,但平均只有2顆可以長到成年,大部分卵都被當(dāng)作其它掠食者的食物。
由于速度很快,成年后的金槍魚就基本安全了,除了一些齒鯨和遠(yuǎn)洋鯊魚之外,它們基本沒什么自然天敵。
為速度而生
其實(shí),我們從金槍魚完美的線條中就不難發(fā)現(xiàn),它們的速度可以達(dá)到很快,甚至可以說幾乎已經(jīng)進(jìn)化到了流體動(dòng)力學(xué)改進(jìn)的極限。
在外觀上,金槍魚在快速移動(dòng)的時(shí)候,為了減少身體帶來的阻力,它們的鰭會(huì)縮回到凹槽中,甚至連眼睛也會(huì)與頭部的其他部分形成一個(gè)光滑的表面。
這種游泳特征可以讓它們短時(shí)間內(nèi)爆發(fā)出極快的速度,比如黃鰭金槍魚的爆發(fā)速度可以達(dá)到20米每秒。
事實(shí)上,除了爆發(fā)力之外,金槍魚還是一個(gè)非常具有耐力的“馬拉松選手”,它們是典型的環(huán)球旅行者,幾個(gè)月的時(shí)間就可以從大洋的一邊游到另外一邊。
為了適應(yīng)這種快速而又持久游泳需求,金槍魚的身體有許多有趣的特征。
第一點(diǎn)就是我們前面說的呼吸方式。
之所以游泳速度快的魚都是這種強(qiáng)制通水的呼吸方式,其實(shí)原因很簡單,只有這樣做它們的呼吸頻率才會(huì)和速度密切相關(guān)。
由于速度越快需要消耗的氧氣就越多,而這種呼吸方式可以做到速度越快獲取越多氧氣,其它呼吸方式則不行。
第二點(diǎn)是我們前面提到的金槍魚鮮紅色的肉。
紅色魚肉的顏色來源于肌紅蛋白,肌紅蛋白是一種氧結(jié)合分子,金槍魚的肌紅蛋白表達(dá)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他大多數(shù)魚類,所以呈現(xiàn)紅色。
畢竟人家要跑“馬拉松”,需要許多的氧氣,所以需要更多的肌紅蛋白也就在情理之中了。
第三點(diǎn)是金槍魚可以保存新陳代謝產(chǎn)生的熱量。
大部分魚都是冷血?jiǎng)游铮鼈兊捏w溫會(huì)隨著水體溫度變化而變化,但是金槍魚是有自己的體溫的,只是不像鳥類和哺乳動(dòng)物這樣保持恒溫而已。
它們在6℃的水中,它們可以一直維持25℃–33°C的核心體溫,我這里只能用“核心溫度”來形容,因?yàn)樗⒉皇侨矶际沁@個(gè)溫度,只是一些關(guān)鍵部位有溫度。
它們的心臟其實(shí)不是很熱,這是因?yàn)楹涞难阂恢倍紩?huì)進(jìn)入心臟,但是它們的骨骼肌、眼睛和大腦等都是溫暖的。
這些溫度的來源并不像我們這樣主動(dòng)產(chǎn)生,而是它們在游泳的過程中身體產(chǎn)生的,然后通過復(fù)雜的過程被集中到了這些需要很多氧氣來維持溫度的組織中。
這種方式減少了能量消耗,進(jìn)而可以讓它們更快地游動(dòng),并可以在更冷的環(huán)境里捕獵。
事實(shí)上,為了匹配自己的速度,金槍魚還特能吃,一般一條金槍魚一天要吃掉自己體重25%的食物。
阻擋它們速度極限的不是身體
如果把體型和游泳深度,以及耐力和爆發(fā)力放在一起考核的話,金槍魚是當(dāng)之無愧的“游泳王者”。
在海洋中游泳速度快的有幾種動(dòng)物,但你會(huì)發(fā)現(xiàn),這些魚或者海洋哺乳動(dòng)物都有類似的身體結(jié)構(gòu),其中最為明顯的一個(gè)就是它們的尾巴都是新月型的。
在水中,尾巴的作用相當(dāng)于它們的推進(jìn)系統(tǒng),之所以這些大型游泳高手的尾巴都驚人的相似,原因就是這種標(biāo)準(zhǔn)的尾鰭最適合快速游泳。
但是有一種現(xiàn)象會(huì)阻擋它們尾巴的推進(jìn)——那就是空化作用,當(dāng)它們的速度太快的時(shí)候,由于壓力變化會(huì)產(chǎn)生空化氣泡,越淺的地方越容易產(chǎn)生。
空化氣泡爆裂會(huì)對尾巴造成傷害,海豚這些游泳高手非常害怕這種爆裂,但是金槍魚的尾巴沒有神經(jīng)末梢,不會(huì)感覺到疼痛。
它們被這種物理現(xiàn)象限制速度的主要原因是空化氣泡形成的蒸汽膜,讓它們尾巴拍不出應(yīng)有的效果。
最后
金槍魚確實(shí)不僅僅是生魚片,這種動(dòng)物非常有趣,但現(xiàn)在由于一些非法捕撈,許多金槍魚已經(jīng)被推向了滅絕的邊緣!
標(biāo)簽: 物理現(xiàn)象
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